数显控制器Word格式.docx
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本手册中标有△的部分请认真阅读并严格遵守。
△本产品的安装、调试和维护保养工作必须由专业人员完成。
△本产品的安装、维护及使用应符合一般的安装和安全准则。
1、安全使用说明
●使用前请认真检查电源电压是否与本产品要求电压相符。
●为防止触电请在断电情况下对本产品执行配线操作。
●本产品有些端子为强电部分,运行调试时请不要触摸。
●安装调试时请在安全的环境条件下进行,不要在潮湿、高温、易爆的环境下进行。
●对本产品各模块带电热拔插,将可能造成产品损坏。
●2、注意
本产品在出厂前已经过调试和品质检验,用户一般无需调试,如需调试时,请参考“五、使用按键调试”和“六、使用红外遥控器调试”章节进行操作。
我们对交付给用户的每一台产品的品质做出保证。
产品质保期限为一年,从第一用户安装之日起,或从货物发货之日起十八个月,以先终止的保质期为准。
对于由于使用其他厂家提供的产品或配件、不正确的安装、腐蚀、未经许可的人为改动和修理、不正确的配线等造成的产品损坏或功能性故障,本公司将不提供任何质量保证。
对于安装不正确、使用不当或操作条件不正常引起的故障,本公司维修需要收取一定的维修费用。
二、产品概述
1、结构与原理
本产品由两部分组成:
数显面板——用于显示当前输入信号和阀位值,并可进行按键和红外操作。
控制模块——核心控制部件。
两个模块由排线连接。
(图2.1数显面板)(图2.2控制器)
数显面板描述:
1 红外遥控接收指示灯。
当控制器接收到正确的红外指令时,此指示灯将闪烁。
当使用错误的红外遥控器,或无红外遥控时,此指示灯将无反应。
2 一体化红外接收头。
用于接收遥控器发出的红外信号。
3 固定螺孔。
将电路板固定。
4 输入信号显示。
正常工作时,显示当前输入信号百分比。
故障时,闪烁显示故障代码(八、故障和警报)。
当对控制器进行菜单配置时,显示当前菜单项。
5 当前阀位显示。
工作时,显示当前阀位的百分比。
当对控制器进行菜单配置时,显示当前菜单项数值。
加、减、设置、左移位按键请参考“五、使用按键调试”。
2、产品概述
我公司生产的新一代智能型数显控制器采用ST的超大规模MCU,使用双四位LED数码管作为显示接口,用户可采用按键或红外遥控器对本产品进行参数配置,及其他操作。
得益于大规模集成技术,本产品具有体积小巧,功能强大、可靠性高、易于使用等特点。
3、产品特点
●采用ST公司的高性能微处理器,功能强大,可靠性高。
●采用双四位数码管,分别显示当前输入信号和当前阀位信号,显示精度为0.1﹪。
显示直观方便。
●可使用选配的红外遥控器对本产品进行非侵入遥控操作,所有参数均开放可配置。
●显示面板上提供操作按键,操作方便。
●传统控制器所具有的调整电位器、模式配置拨码开关受机械振动等影响易造成跑位和接触不良等故障。
本产品为全数字式智能控制器,没有电位器等任何可调整部件,具有极高的可靠性。
全部参数均由按键或红外遥控器进行配置操作,参数配置好后,存入内部EEPROM中,断电不会丢失。
●可配置控制器动作正转、反转。
●可配置控制器4-20mA电流输出为正向输出、反相输出。
●本产品使用环氧树脂灌封,体积小巧。
具有良好的抗震、防水、防潮、防腐蚀型气体能力。
●电机驱动采用固态继电器做功率输出。
具有无火花干扰,寿命长,可靠性好,触点动作次数可达上亿次。
●本控制器采用智能动作控制算法,可控制执行器瞬间定位,无抖动、无振荡。
●采用智能化防瞬时反转技术。
在执行器动作瞬时反转中插入延时,减少对阀门执行器等机械结构的冲击,延长产品的使用寿命,提高可靠性。
●采用智能化堵转保护技术。
执行器发生堵转时,可立即保护电机不受损害。
●智能化自动堵转解除功能,发生堵转时,可根据配置自动反方向运转几次,来自动解除堵转。
●对输入控制信号采用数字化滤波,有效解决了工频干扰。
●软件调零调满度,消除温漂和时漂引起的测量和控制误差。
●具有远程就地无扰切换功能。
●具有串行端口通信功能,方便联网通信。
4、极限参数
△本节中所列的参数为控制器正常运转的极限参数,超过指定的范围将可能导致工作不正常,功能性故障,或导致产品损坏。
(表2.1极限参数)
参数
工作条件
工作电源
AC220V±
10﹪(380V、110V等其他电源可定制)
电源频率
50HZ
输入信号(电流)
0mA≤IN≤30mA
输入信号(电压)
0V≤IN≤7.5V
输出功率
普通输出电流2A,D型最大8A
最大遥控距离
5M
存储温度
-20℃-90℃
工作温度
0℃-70℃
5、主要技术参数
(表2.2主要技术参数)
控制器功率
≤3W
输入信号
DC4-20mA或DC1-5V
输入电阻
250Ω
输出信号
DC4-20mA(输出阻抗<
500Ω)
开路输出电压
≥10V
传感器
5K–20K导电塑料电位器
测量分辨率
0.1﹪
功率输出
固态继电器输出
通讯输出
标准串行双向通讯接口:
RS-485波特率、地址可设定
最小控制精度
0.3﹪
显示精度
内部AD
13位AD转换器
内部DA
13位DA转换器
显示方式
双4位数码管
设定方式
按键或红外遥控设置
6、工作环境
环境温度0-70℃,相对湿度≤85RH,无腐蚀性气体。
三、安装和连接
1、配线注意事项
1 输入信号线为避免杂讯干扰的影响,请尽量远离各种电源线、动力电源线、负荷线等配线。
2 输入信号线应选用屏蔽双绞线。
3 控制器内部对于输入信号已进行数字滤波处理,如果数字滤波器不能获得良好的效果,请根据“第五章表5.3”对数字滤波周波数进行设置。
4 其他接线请参考控制器配线图进行接线。
2、电器配线图
(图3.1电器配线图)
四、产品使用
1、断信号功能
本控制器具有检测输入信号的断线(断信号)功能,可直接通过按键或遥控器设置检测阀值,并可设置断信号发生时,控制器的动作(全开、全关、保持)。
当输入信号小于设定的阀值时,控制器将检测为断信号,具体阀值计算公式为:
。
Ib为断信号电流值。
BS为断信号设置值。
控制器检测到断信号时,上屏闪烁显示
,予以警示。
2、堵转保护功能
本产品具有智能堵转保护功能。
控制器实时检测执行器动作状态,在任何阀位发生堵转时,控制器将立即启动堵转保护动作。
1 用户可使用按键或遥控器配置堵转后的堵转保护动作。
2 用户可设置关闭、开启堵转保护功能。
3 可设置堵转发生时,控制器直接执行堵转保护动作,关闭输出。
4 可设置堵转发生时,控制器反方向运转1-3次来自动解除堵转,此时如再次发生堵转时将直接执行堵转保护动作,关闭输出,并产生警报。
其中自动解除堵转运行的次数,和时间均可配置。
5 堵转保护后,控制器的所有输出将会关闭,以保护电机和机械机构。
同时,数显屏将闪烁显示报警。
用户可通过反方向运转来解除堵转保护,也可使用红外遥控器进入设置状态来解除堵转保护。
3、自动堵转解除功能
本产品具有自动堵转解除功能,当检测到堵转时,控制器可自动反方向运行多次来自动解除堵转。
具体设置菜单将“第五章7、堵转保护子菜单”。
自动堵转解除功能有两个参数需要配置:
bCoU:
指定堵转发生时,自动堵转解除动作的次数。
bCtE:
指定自动堵转解除动作的时间,单位为10mS。
自动堵转解除动作如下:
1 检测到堵转发生,若bCoU为零,直接进入堵转保护状态,关闭所有输出上屏闪烁显示
若bCoU不为零进入第②步。
2 反方向运行一次,运行的时间为CtE*10mS,以自动解除堵转,进入第③步。
3 反方向运转结束,bCoU临时减一,继续随输入信号动作,跳到第①步继续检测堵转是否发生。
将bCoU设为零,将禁用自动堵转解除功能,此时一旦检测到堵转,将立即进入堵转保护模式,关闭所有输出。
4、使用远程、就地控制端口
(图4.1远程就地控制)
本控制器具有远程就地控制功能。
端口为:
(表4.1远程、就地端口)
端口
描述
公共端口
开动作、关动作、就地动作的控制公共端
开动作
当就地、开动作为低时,控制器为开动作
关动作
当就地、关动作为低时,控制器为关动作
就地控制
为低电平,控制器由开动作、关动作控制
5、控制优先级
控制器具有多个信号控制器源,分别为输入控制器信号,串口控制器信号,远程就地控制信号,红外遥控控制信号(在遥控器参数设置时,按下全关、全开键时的动作信号)。
各种信号具有优先级,当上述信号同时具备时,控制器将按以下信号优先级动作
输入模拟信号≤串口控制信号≤远程就地控制信号≤红外遥控动作信号
6、选择4-20mA1-5V输入模式
本控制器可接收4-20mA和1-5V的控制信号,出厂默认为4-20mA输入模式,如需1-5V输入可对控制器执行以下操作:
1 将拨码开关1和2拨至OFF(关)位置。
2 进入菜单设置模式,在输入信号菜单中选择1-5V输入模式(见第五章6、输入信号设置子菜单)。
3 如需要对输入信号校准,请参考第五章。
7、对输入信号限幅
控制器跟随输入信号而动作,当输入信号为4mA时,控制器将控制执行器定位于零度位置,当输入信号为20mA时,控制器将控制执行器定位于满度位置。
由于现场信号源误差、温漂、时漂的影响,输入的控制信号有可能会低于4mA或高于20mA,如果不对输入信号进行限幅,执行器将会定位于低于零度的位置或高于满度的位置,这可能对阀门和执行机构造成损伤。
本控制器具有输入信号限幅功能(具体设置菜单参见第五章6、输入信号设置子菜单)。
其中有两个参数需要配置:
inLL:
输入信号零位限幅。
inLH:
输入信号满位限幅。
输入信号超出以上两个参数设定的范围时,控制器将对输入信号进行限幅处理:
输入信号低于inLL时,控制器内部将输入信号限幅于inLL;
输入信号高于inLH时,控制器内部将输入信号限幅与inLH。
通过在内部对输入信号进行限幅处理,可保障即使输入信号超出了预料的范围,控制器控制执行器仍在规定的范围动作。
五、使用按键调试
△本产品的调试请严格遵守该说明书操作,应由经认可的专业人员调试。
切勿随意修改本产品的其他重要参数,以免造成参数紊乱。
1、按键
本产品数显面板中提供四个按键,可用于操作配置控制器。
分别为(加按键、减按键、设置按键、左移位按键)。
具体位置请参考“二、产品概述图2.1”。
在设置参数时有两种操作状态:
1 菜单项浏览状态。
此时上屏显示菜单项,下屏显示当前菜单值,通过加、减按键可浏览表5.2中的所有菜单项,按下设置键进入菜单设置状态。
2 菜单项设置状态。
此时上屏显示菜单项,下屏闪烁显示当前菜单项调整中的数值,通过加、减、移位按键可调整该数值,按下设置键将临时保存该数值,同时下屏停止闪烁,并进入菜单浏览状态。
(表5.1面板按键)
按键
菜单项浏览状态
菜单项设置状态
加按键
上个菜单项
对数值进行加操作
设置按键
进入菜单设置状态
临时保存参数,进入菜单浏览状态
减按键
下个菜单项
对数值进行减操作
左移位按键
返回上层菜单
个位→十位→百位→千位→个位
选择待调整的位
2、进入设置状态
对控制器进行设置需要的操作步骤:
在正常工作模式下,长按设置键3秒钟,即可进入菜单设置状态,此时松开设置键即可进行设置。
具体菜单列表见下表(表5.2主菜单)。
对参数进行配置:
进入设置状态时,为菜单项浏览状态;
上屏显示当前菜单项,下屏显示当前菜单项值。
此时可使用“加按键”或“减按键”对菜单项进行浏览。
具体菜单列表参见下表(表5.2主菜单)。
在菜单浏览状态时,按下“设置键”下屏闪烁,进入菜单设置状态,此时可按“加按键”和“减按键”对数值进行调整,按下“左移位按键”可用于选择调整的数位(个位→十位→百位→千位→个位)。
再次按下“设置按键”下屏停止闪烁,调整结束,配置参数被临时保存,并进入菜单项浏览状态。
△警告:
在设置状态时突然断电,当前设置的参数将不保存,只有长按设置按键或使用遥控器退出设置状态,当前设置参数才会保存。
3、返回工作状态
1 手动返回。
在菜单模式下,长按设置按键3秒,将会保存当前配置参数并返回到正常工作状态。
2 自动返回。
在菜单模式下,当30秒内无任何按键操作时,将会自动保存当前配置参数并返回到正常工作状态。
4、多层菜单
控制器的配置菜单采用多层菜单方式,当在菜单项浏览状态时,下屏显示
时,表示此菜单项为子菜单,按下设置按键将进入该子菜单中。
同时,在菜单项浏览状态时,按下左移位按键返回上层菜单。
5、主菜单列表
在运行状态下,长按设置键3秒钟即可进入设置状态。
显示主菜单。
(表5.2主菜单)
菜单显示
名称
设置值范围
出厂值
菜单描述
CLEA
0-9999
二级菜单入口(注1)
Erro
0.3﹪-5.0﹪
0.5﹪
控制误差
diFF
0-100
控制微分系数
Hyst
0﹪-100﹪
20
控制滞回系数
PotL
0-8192
--
动作阀位零度(注2)
PotH
动作阀位满度(注2)
SSin
输入信号设置子菜单
bLoC
堵转保护设置子菜单
UArt
串口设置子菜单
UErS
用户版本子菜单
(注1):
参见“11、映射校准二级菜单“。
(注2):
参见“9、使用按键调整阀位零度满度“。
主菜单描述
1 Erro控制误差。
设置控制器所允许的控制误差,默认值为0.5。
此值越小控制精度越高,越大控制精度越差,但更稳定。
过小的控制误差值,可能会导致机器抖动振荡。
2 diFF控制微分系数。
设置控制器控制算法中的微分系数,默认值为0。
当执行器速度过快时,可适当调高该值,使执行器适当提前刹车,减少由于过冲造成的振荡。
但过大的微分系数也会造成机器不稳定。
3 Hyst控制滞回系数。
设置控制器控制算法中的滞回控制系数。
默认为20。
一般不需调整。
4 PotL、PotH动作阀位零度满度。
参见下节“6、使用按键调整阀位零度满度“。
5 SSin输入信号子菜单。
见下表5.3
6 bLoC堵转保护设置菜单。
见下表5.6
7 UArt串口设置子菜单。
此菜单为可选,有些机器可无此功能。
此菜单见下表5.7。
6、输入信号设置子菜单
(表5.3SSin子菜单)
CyCE
1-12
5
输入信号滤波周波数
SCUt
-25﹪-0﹪
-20﹪
输入断信号阀值百分比
CUty
输入断信号动作模式设置
Siny
输入信号模式设置
inLL
-20﹪-0﹪
-0.5﹪
输入信号最小值限位
inLH
100﹪-120﹪
100.5﹪
输入信号最大值限位
1 CyCE输入信号数字滤波周波数。
默认值为5。
2 SCUt输入信号断信号阀值。
设置控制器检测输入信号为断信号的阀值的百分比。
具体控制器检测为断信号的电流值可按如下公式计算:
Bs为断信号设置值。
3 CUty输入断信号动作模式。
见下表。
默认为StoP。
(表5.4CUty输入断信号动作模式)
数值显示
说明
StoP
断信号后,机器停止在原位不动
OPEn
断信号后,机器运行至全开位置,并锁定
CLoS
断信号后,机器运行至全关位置,并锁定
4 Siny输入信号模式。
见下表,默认为4-20。
(表5.5SSin输入信号模式)
4-20
输入信号为4-20mA
1-5
输入信号为1-5V
5 inLL输入信号最小值限位,当输入信号小于此值时,控制器将输入信号限位于inLL值。
以避免输入信号超出范围时,导致控制器也超出范围。
例如设置inLL为-0.5﹪,当输入信号小于-0.5﹪时,控制器仍然认为输入信号为最小限位值-0.5﹪。
6 inLH输入信号最大值限位,当输入信号大于此值时,控制器将输入信号限位于inLH值。
例如设置inLL为100.5﹪,当输入信号大于100.5﹪时,控制器仍然认为输入信号为最小限位值100.5﹪。
用户可将inLL和inLH分别设置为0﹪和100﹪,这样无论输入信号如何变化,控制器都将在0﹪到100.0﹪内的安全区域动作,不会超出设定的范围,有效的防止了对阀门和执行机构的损害。
7、堵转保护子菜单
(表5.6bLoC堵转保护设置子菜单)
bCEn
0-1
1
堵转保护使能(0禁止1使能)
bCoU
0-5
3
堵转后自动解除堵转动作次数
bCtE
10-250
50
堵转后自动解除堵转动作时间(10mS)
1 bCEn堵转保护使能控制.默认为1(使能堵转保护)。
当值为0时,控制器将不再检测是否发生堵转。
2 bCoU堵转解除动作次数,默认为3。
当控制器检测到堵转发生时,控制器反方向运行该值指定的次数,以自动解除堵转。
每次反方向运行的时间为bCtE*10mS。
当反方向运行指定的次数后仍然检测到堵转,控制器将关闭所有输出进入堵转故障状态。
3 bCty堵转解除动作时间,默认值为50。
8、串口设置子菜单
△此功能需要用户定制!
(表5.7UArt串口设置子菜单)
USbU
300-19200
9600
串口波特率设置
USAr
1-255
128
串口通信地址
USty
0-255
串口通信模式
9、使用按键调整阀位零度满度
△阀位零度和满度请按以下说明仔细调整,不正确的操作,将可能对阀门、执行机构造成损害!
可通过使用面板按键来设置执行器动作时的零度位置和满度位置。
设置后该位置信息将被保存进控制器的内部存储器中,永不丢失。
零度位置为输入信号为4mA(1V)时执行器动作的位置,满度位置为输入信号为20mA(5V)时执行器动作的位置。
有两种动作配置方式:
1 正作用将零度位置设置为全关位置,将满位位置设置为全开位置。
此时随着输入信号由4mA到20mA变化,控制器将控制执行器由全关到全开动作。
2 反作用将零度位置设置为全开位置,将满位位置设置为全关位置。
此时随着输入信号由4mA到20mA变化,控制器将控制执行器由全开到全关动作。
PotL零度位置设置:
1 按下设置按键,PotL菜单项下屏显示当前位置采样值,并且个位闪烁,此时点按加按键,执行器将向满度位置点动,点按减按键,执行器向零度位置点动。
按住按键不松开,机器将连续动作。
2 为了更好定位,控制器有多个点动时间可选。
当个位闪烁时,点按加按键或减按键,执行器点动时间很短,有利于精确定位。
此时按下左移位按键时,十位、百位、千位将依次闪烁,此时点动时,执行器动作时间将依次变长,有利于快速定位。
3 闪烁设置过程中,可长按左移位按键,可取消设置,零位位置不变。
4 闪烁设置过程中时,按下设置按键,下屏停止闪烁设置结束,当前零度位置被临时保存,可继续其他菜单项设置,也可长按设置键来永久保存零度位置。
PotH零度位置设置:
满度设置与零度设置相同。
10、参数保存
设置过程中按下设置键,参数并没有保存进EPPROM中,此时突然断电,将造成当前调整的参数丢失。
用户需长按设置键来手动保存参数或连续30秒内无按键操作来自动保存参数。
11、映射校准二级菜单
在CLEA菜单项中输入解锁密码,可进入指定的二级菜单进行高级别的菜单配置。
在CLEA中输入“123”并按设置键进入二级菜单,菜单项如下。
(表5.8二级菜单菜单)
菜单
SinL
输入信号零度
SinH
输入信号满度
oU1L
输出信号零度
oU1H
输出信号满度
△二级菜单为高级别菜单,切勿随意更改!
12、使用按键校准输入信号
控制器出厂前,输入信号均已校准为标准4mA和20mA,由于各个参考源之间的误差,可对输入信号的零度和满度进行校准。
△校准时首先需要提供可产生标准4mA和20mA的参考信号源。
SinL输入信号零度校准:
按下设置按键,输入给控制器标准的4mA(1V)信号,下屏闪烁显示输入信号的采样值,按下设置按键,下屏停止闪烁,输入信号零度被临时保存。
SinH输入信号满度校准:
按下设置按键,输入给控制器标准的20mA(5V)信号,下屏闪烁显示输入信号的采样值,按下设置按键,下屏停止闪烁,输入信号满度被临时保存。
用户可通过左移位按键来取消设置,进行其他菜单项设置,或长按设置按键永久保存参数。
13、使用按键校准输出信号
控制器出厂前,输出信号均已校准为标准4mA和20mA,考虑各个参考源之间误差,可对输出信号零度和满度进行校准。
△校准时需要提供对电流进行测量的仪器设备。
进入oU1L和oU1H菜单,对oU1L(输出零度)和oU1H(输出满度)进行设置,调整oU1L和oU1H的值,控制器根据设置值输出电流信号,将oU1L和oU1H调整至需要值,按下设置键保存参数。
对这两个参数有两种设置:
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